Устройство для получения самовспенивающейся газонаполненной пены

Устройство для получения самовспенивающейся газонаполненной пены

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области пенного пожаротушения, а именно к тушению пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, охватывающих большие площади горения, крупных резервуаров хранения нефтепродуктов и их проливов на значительной площади.

Известно, что наиболее распространенным средством тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей является воздушно-механическая пена, получаемая путем подачи под давлением раствора пенообразователя в пеногенератор. При тушении резервуаров с горящим бензином необходимо подавать 114 л 6%-ного раствора пенообразователя на 1 м² горящей поверхности легковоспламеняющихся жидкостей (Копылов Н.П. «Современные пожарные автомобили: проблемы создания, инновационные решения, концепции развития. Средства спасения. Противопожарная защита». Каталог. М., 2005, с. 66-68).

Широко известны способы пожаротушения, включающие подачу в зону горения огнетушащих веществ - жидких, газообразных, в виде порошков (Авторские свидетельства СССР №№1210855; 1155273; 155148; 1516123; 1326284 и др.).

В различных странах были проведены работы по получению и применению водно-газовых пенных составов (Патент Германии №1559679, кл. А62С 99/00, опубл. 16.04.1970; патент Великобритании №1219363, кл. А62С 3/02, опубл. 13.01.1971 и др.).

Газовой фазой этих составов являются хладоны, углекислый газ, азот, выхлопные газы автомобильных и авиационных двигателей. Указанные водогазовые составы подаются на пеногенераторы с образованием пены средней и высокой кратности.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является устройство для генерирования пены (Патент США №3402771, опубл. 24.09.1968), в котором подача водогазовых составов осуществляется на пеногенераторы с помощью сжатых газов.

Существенным недостатком названного устройства является необходимость использования большого количества баллонов, что усложняет конструкцию установки и увеличивает ее вес.

В последнее время разработаны и используются на практике способы и устройства аэрозольного пожаротушения путем введения в защищаемый замкнутый объем аэрозольного ингибитора горения, получаемого путем термического разложения (горения) аэрозольобразующих составов (АОС), содержащих соединения щелочных металлов.

Задачей предлагаемого технического решения является упрощение процесса получения газонаполненной пены.

Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что в устройстве для получения самовспенивающейся газонаполненной пены, включающем в себя герметичную емкость, газогенерирующее устройство с твердотопливным зарядом, систему трубопроводов и подающих патрубков, газогенерирующее устройство снабжено зарядом аэрозолеобразующего состава, установлено в верхней части емкости и снабжено газоводной трубой с наружным теплозащитным покрытием, в нижней части газоводной трубы установлен конический рассекатель аэрозольных продуктов горения заряда с радиальными отверстиями, обеспечивающими истечение их в нижнюю часть емкости и барботаж раствора пенообразователя с насыщением раствора огнетушащим аэрозолем, а генератор газогенерирующего устройства выполнен в виде комплекта генераторов аэрозоля, состоящего из двух или более генераторов, имеющих отдельные камеры сгорания с газоводными трубами и включаемых одновременно, последовательно или группами в соответствии с требуемой интенсивностью подачи раствора пенообразователя на очаг горения.

Технический эффект заявляемого устройства заключается в следующем.

Предлагаемая конструкция устройства позволяет произвести насыщение раствора пенообразователя, находящегося в емкости, продуктами горения заряда аэрозольобразующего состава, содержащего соли калия, который затем подают под давлением на очаг пожара, где и происходит основной процесс самовспенивания.

Использование заявляемого технического решения позволяет повысить эффективность тушения резервуаров и крупных проливов нефтепродуктов за счет комбинированного действия пенного и аэрозольного тушения.

Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения являются новыми и отвечают критерию «новизна».

При определении соответствия отличительных признаков предлагаемого изобретения критерию «изобретательский уровень» был проанализирован уровень техники и, в частности, известные способы и устройства, относящиеся к области пенного пожаротушения.

Известна система пожаротушения, включающая инициирующее устройство, источник давления, резервуар с водой, трубопроводы, распылители. Распыление воды происходит под давлением газообразных продуктов при срабатывании инициирующего устройства (заявка РФ №94032661, A62C 3/10, опубл. 20.06.1996).

Известны способ и система пожаротушения, основанные на использовании аэрозольных газогенераторов, при этом аэрозоль предварительно охлаждается с помощью воды, азота или углекислого газа (Европатент №0561035, A62D 1/100).

Все указанные системы используют в качестве пожаротушащего вещества только одно средство - либо аэрозоль, либо воду.

Известно устройство пожаротушения и системы на его основе (заявка РФ №94002970 А62С 35/00, опубл. 20.06.1996). Система включает средства обнаружения загорания, устройства для тушения и средства задействования указанных устройств. При использовании в конструкции аэрозольно-жидкостного генератора с дополнительным эжекторным устройством вся система пожаротушения становится громоздкой и сложной в эксплуатации.

Установка, реализующая заявляемое устройство, представлена на фигуре - общий вид, в разрезе.

Установка состоит из емкости 1, в верхней части которой смонтирован газогенератор 2 с зарядом 3 и газоводной трубой 4 с наружным теплоизолирующим покрытием, в нижней части газоводной трубы смонтирован конический рассекатель 5 с радиальными отверстиями 6, емкость заполнена раствором пенообразователя 7.

Трубопровод 8 подает пену подающим патрубкам 9, выполненным в виде струйных трубчатых плоских распылителей. Газогенератор срабатывает от средств инициирования 10 при подаче электрического сигнала вручную. Все элементы установки закреплены на подставке 11.

Установка работает следующим образом.

При возникновении пожара по сигналу от датчика загорания или вручную зажигается от средства инициирования 10 заряд 3 газогенератора 2. Продукты горения заряда 3 проходят по газоводной трубе 4 в нижнюю ее часть, где на коническом рассекателе 5 происходит их поворот на 90° и истечение через радиальные отверстия 6 в емкость с пенообразователем 7. Пузырьки газа, содержащие продукты горения аэрозольобразующего состава, барботируют и насыщают раствор пенообразователя. Для исключения чрезмерного нагрева раствора, примыкающего к газоводной трубе, его испарения и образования парогазового слоя, приводящего к стравливанию давления, действующего на вытесняемую жидкость, наружная поверхность газоводной трубы снабжена теплоизолирующим покрытием.

При барботировании продуктов горения через раствор пенообразователя 7 происходит насыщение указанного раствора газами, содержащими конденсированные частицы солей калия. Размер аэрозольных частиц составляет несколько микрон.

По трубопроводу 8 насыщенный газами раствор пенообразователя через подающие патрубки 9 подается на горящую поверхность.

При осуществлении тушения нефтепродуктов происходит частичное разрушение пены от действия высокой температуры на поверхности горящей жидкости, при этом частицы солей калия, находящиеся над жидкостью, образуют защитный аэрозольный слой - одеяло, ингибируют процесс пламенного горения и прекращают его. Это резко повышает эффективность пожаротушения и, таким образом, осуществляется одновременно пенный и аэрозольный способ пожаротушения.

Так, например, при тушении горящего бензина в натурных испытаниях на резервуаре РВС-5000 на площади 350 м² полное прекращение горения установкой пожаротушения обеспечивалось за время от 24 до 35 сек, а РВС-20000 на площади 1256 м² за 42-45 сек.

Заявляемое устройство для получения самовспенивающейся газонаполненной пены обеспечивает эффективное пожаротушение крупных нефтеналивных резервуаров.

Устройство для получения самовспенивающейся газонаполненной пены, включающее в себя герметичную емкость, газогенерирующее устройство с твердотопливным зарядом, систему трубопроводов и подающих патрубков, отличающееся тем, что газогенерирующее устройство снабжено зарядом аэрозолеобразующего состава, установлено в верхней части емкости и снабжено газоводной трубой с наружным теплозащитным покрытием, в нижней части газоводной трубы установлен конический рассекатель аэрозольных продуктов горения заряда с радиальными отверстиями, обеспечивающими истечение их в нижнюю часть емкости и барботаж раствора пенообразователя с насыщением раствора огнетушащим аэрозолем, а генератор газогенерирующего устройства выполнен в виде комплекта генераторов аэрозоля, состоящего из двух или более генераторов, имеющих отдельные камеры сгорания с газоводными трубами и включаемых одновременно, последовательно или группами в соответствии с требуемой интенсивностью подачи раствора пенообразователя на очаг горения.